孫慶才 韓廣強(qiáng) 張麗

【摘 要】過去幾十年中，醫(yī)學(xué)傳感器、力學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)、生理學(xué)等學(xué)科的進(jìn)展和在模式識(shí)別、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)領(lǐng)域取得的一些進(jìn)展都必將進(jìn)一步推動(dòng)脈診客觀化研究。所有這些表明，如果將脈診客觀化這一跨學(xué)科研究結(jié)合最近的一些科學(xué)進(jìn)展再深入進(jìn)行下去，必將給中醫(yī)客觀化研究帶來又一個(gè)春天。本文旨在對(duì)中醫(yī)脈象信號(hào)在現(xiàn)代高級(jí)信號(hào)處理方法結(jié)合上進(jìn)行深入探討。

【關(guān)鍵詞】氣韻生動(dòng)；脈診；氣機(jī)；復(fù)雜巨系統(tǒng)

1 中醫(yī)脈診起源的探索

對(duì)"脈"的概念衍生及其文獻(xiàn)記載進(jìn)行剖析。通過整理出醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中脈的脈學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，以及中醫(yī)古籍中"脈"的最早出處及其含義和運(yùn)用，總結(jié)歸納古人對(duì)脈的生命信息認(rèn)識(shí)的過程及其原因，參考散落于其他非醫(yī)學(xué)典籍中先秦醫(yī)家脈診運(yùn)用的文獻(xiàn)考證，厘清中醫(yī)脈診從理論濫觴到學(xué)術(shù)體系最初建立的路徑。

2 對(duì)中醫(yī)脈診理論與技術(shù)的正確認(rèn)識(shí)是決定研究策略的關(guān)鍵

《素問·脈要精微論》曰：“夫脈者，血之府也?！边@是古人對(duì)于脈的認(rèn)識(shí)?！懊}象”是中醫(yī)對(duì)人體體表動(dòng)脈搏動(dòng)外在表現(xiàn)的感悟，并通過這種感悟反映出中醫(yī)對(duì)人體氣血及臟腑功能狀態(tài)的認(rèn)識(shí)。而“象”則是指可察的、客觀事物的外在表現(xiàn)?！秲?nèi)經(jīng)》采用據(jù)“象”歸類、取“象”比類的整體、動(dòng)態(tài)思維方法，就是在思維過程中以“象”為工具，以認(rèn)識(shí)、領(lǐng)悟、模擬客體為目的的方法。取“象”的目的是歸類或類比，它的理論基礎(chǔ)是視世界萬物為有機(jī)的整體。取象比類即將動(dòng)態(tài)屬性、功能關(guān)系、行為方式相同、相近或相互感應(yīng)的“象”歸為同類，按照這個(gè)原則可類推世界萬事萬物?！耙猿：庾儭钡乃枷胴灤┯凇秲?nèi)經(jīng)》的始終，說明古人非常重視對(duì)正常生理功能的認(rèn)識(shí)。特別是古代醫(yī)家對(duì)正常脈象的認(rèn)識(shí)方法和表達(dá)方法，在它所記載的脈論中，對(duì)季節(jié)脈和平人脈的論述占了很大篇幅，并反復(fù)討論就是很好的例證。而在現(xiàn)代脈學(xué)研究中，對(duì)正常脈象重要性認(rèn)識(shí)不夠，是導(dǎo)致今天脈學(xué)研究沒有突破性進(jìn)展的重要原因之一。

從現(xiàn)代科學(xué)角度看，我們認(rèn)為中醫(yī)脈診信號(hào)是人體復(fù)雜系統(tǒng)的輸出信號(hào)，這種復(fù)雜系統(tǒng)在本質(zhì)上是時(shí)變（非平穩(wěn)）和非線性的。集成中醫(yī)脈學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信號(hào)分析等現(xiàn)代技術(shù)，開展基于中醫(yī)脈診原理的脈診信息獲取和證候特征信息分析方法研究，是發(fā)展中醫(yī)脈診技術(shù)的一條有效途徑。

2.2脈診信息采集時(shí)的準(zhǔn)確定位是決定脈診信息采集穩(wěn)定性、可靠性的關(guān)鍵

在進(jìn)行中醫(yī)脈診信息采集時(shí)，正確的定位是保證其信號(hào)可信程度的前提和基礎(chǔ)。因?yàn)?，中醫(yī)師在臨床診脈時(shí)以人體的腕部高骨定關(guān)，可根據(jù)人體的高矮胖瘦，調(diào)整其3個(gè)手指的間距及尋脈的力度，并通過舉、按、尋等方法尋找脈的特征。

目前的脈診儀多采用人工手動(dòng)調(diào)節(jié)的方法完成上述過程，使得脈診信息采集時(shí)空間定位的準(zhǔn)確程度受到很大影響，進(jìn)而影響了采集到脈診信息的定性、可靠性和可重復(fù)性。而科學(xué)研究中，信號(hào)的穩(wěn)定性和可靠性是正確獲取信號(hào)特征的前提和基礎(chǔ)。我們認(rèn)為這可能是中醫(yī)脈診儀研究50余年未能取得突破性進(jìn)展的一個(gè)重要原因。因此，研究新的脈診信息采集控制系統(tǒng)，是開展現(xiàn)代中醫(yī)脈診信息研究的重要內(nèi)容。我們采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)、直線導(dǎo)軌和虛擬儀器技術(shù)，在這方面進(jìn)行了有效的探索，取得了較好的效果。

3 傳統(tǒng)中醫(yī)脈診研究的同現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合

我們所使用的系統(tǒng)包括一套脈象傳感器、適配器、信號(hào)放大器和PIH計(jì)算機(jī)。脈象傳感器采用的是HMX一4型。它是雙曲線型探頭的懸臂梁式壓力傳感器。探頭的接觸面積和形狀都影響脈象檢測(cè)的重復(fù)性與靈敏性。本文用的傳感器的探頭是面積為29.4平方毫米的梯形（雙曲線的近似），這樣重復(fù)性更好。目前，HMX型產(chǎn)品用的最普遍，用它獲取的脈象比較客觀、穩(wěn)定、靈敏度高，為后續(xù)的脈診打下了好的基礎(chǔ)。

脈象信號(hào)易受呼吸、體溫等因素的影響。呼氣時(shí)脈搏曲線會(huì)下降，吸氣時(shí)脈搏曲線則上升。被檢測(cè)者屏氣時(shí)采脈則脈搏曲線更穩(wěn)定，但這給病人帶來不方便，且不能獲得長(zhǎng)時(shí)間的有用的脈搏信號(hào)。就脈象的節(jié)率而言，甚至對(duì)于健康人也經(jīng)常波動(dòng)。目前參數(shù)特征的提取主要是在時(shí)間域進(jìn)行的，如計(jì)算其幅值、斜率、面積等等。本文用一些信號(hào)處理的方法來對(duì)脈象進(jìn)行了分析。自相關(guān)技術(shù)也可以被用來處理脈象中的脈搏波形。根據(jù)脈搏波自相關(guān)波形的第一個(gè)峰值，就可以判斷脈象周期性特性的強(qiáng)弱以及周期的大小。

脈搏波是低頻信號(hào)，其中99% 的頻譜分布在10Hz以下。李儀威發(fā)現(xiàn)脈象信號(hào)頻譜的能量分布率同疾病有關(guān)聯(lián)。表明在頻域進(jìn)行研究脈象還是很有意義的。由于測(cè)量脈象時(shí)會(huì)引進(jìn)一些高頻噪聲和干擾。再加上脈象的信號(hào)基本上都是在20zH以內(nèi)的低頻信號(hào)。所以我們采用了50zH的濾波器。還有一些其它的頻率的分析方法，比如通過倒譜分析就可以得到脈搏波的周期和強(qiáng)度信息。

必須結(jié)合一些信號(hào)處理的方法，提取出一些比較穩(wěn)定的特征。盡管一些信號(hào)處理的方法已經(jīng)被用到脈象研究中，但是象小波、短時(shí)傅里葉變換、高階譜分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，這些被廣泛應(yīng)用到心音研究的方法也可以借鑒過來語音信號(hào)處理的方法也可以參考。本著日漸增大的脈象數(shù)據(jù)庫，我們正在探索引入和改善脈象處理方法，力圖使采集的脈象本身和提取的特征盡量真實(shí)而精確，提高識(shí)別能力。

在頻域運(yùn)用了傅里葉分析、倒譜、小波分析等時(shí)頻方法從不同的角度對(duì)脈象進(jìn)行了描述和表示。雖然中醫(yī)脈診客觀化研究從七、八十年代的熱潮逐漸走向低谷。但由于計(jì)算數(shù)據(jù)庫技術(shù)和信號(hào)處理等領(lǐng)域的發(fā)展，必將使中醫(yī)脈診客觀化研究進(jìn)入一個(gè)全新的階段。這也是中醫(yī)客觀化和走向世界的一個(gè)機(jī)會(huì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳欣然.中醫(yī)脈診起源及《脈經(jīng)》以前各脈診法本義研究[D].北京中醫(yī)藥大學(xué)，2017.

[2] 王華楠.氣韻生動(dòng)對(duì)中醫(yī)脈診感悟與現(xiàn)代研究的啟示[A].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)診斷專業(yè)委員會(huì).中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)第六屆全國(guó)診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)診斷專業(yè)委員會(huì)：，2012：6.

[3] 閃增郁，陳燕萍，汪南玥，于友華，向麗華，張智.中醫(yī)脈診信號(hào)采集與分析研究中的幾個(gè)關(guān)鍵問題[J].中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志，2009，15（01）：77-78.